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    關于頻無源rfid標簽電路設計的一些知識

    更新時間:2022-05-18 17:09:28 信息編號:741o28s1ne25c2
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    關于頻無源rfid標簽電路設計的一些知識

       近年來,隨著RFID技術的普及,頻無源RFID標簽廣泛應用于資產管理、倉儲管理、產線管理、物流管理、檔案管理、供應鏈管理、零售管理及車輛管理等行業。今天我們就來探討下關于頻無源RFID標簽電路的設計的那些研究。 頻無源rfid標簽電路主要包括以下幾個模塊:整流電路模塊、基準電壓源模塊、基準電流源模塊和穩壓電路模塊。針對目前頻無源標簽的研究主要集中在低功耗(遠距離)、高安全性(引入加密算法)、低成本(面積?。┑确矫?。優良的設計電路可以大大降低功耗損耗,也就是可以實現很低的標簽靈敏度。典型的頻無源rfid標簽中,決定標簽靈敏度的兩個方面主要是射頻前端整流電路能量轉換效率和標簽電路正常工作時的功耗。

       針對低功耗低成本的電路設計需求,采用壓閥值技術實現基準電流源和基準電壓源的電路設計。穩壓電路采用傳統的LDO結構,在滿足系統需求的前提下實現了低功耗設計要求。由于當標簽芯片工作在近距離時,標簽天線接收到的能量很大,給出了過壓保護電路設計方案,

    避免了近距離工作時后級電路被擊穿。頻無源RFID標簽的系統框架,RFID讀寫器發射的電磁波由偶極子天線接收,并轉為電信號。因為天線接收的信號幅值較小,只有一百到幾百毫伏,所以該信號不能被直接用來驅動后級電路,要經過整流電路將電壓整流、倍壓,放大到合適的值。

       頻無源RFID標簽的能量完全來自于天線,所以能量變化范圍很大。為了防止能量較大時造成標簽損壞,在整流電路之后加入了限壓電路。在能量較為薄弱時,限壓電路關閉;當能量較大時,限壓電路開啟,釋放掉多余的能量,以此達到穩壓的目的。

      標簽芯片按照工作原理,被劃分為:標簽與匹配電路、射頻前端、模擬前端及數字基帶與存儲器四大部分。在RFID標簽芯片中,需要有一個較大電容值的儲能電容存儲足夠的電荷以供標簽在接收調制信號時,仍可在輸入能量較小的時刻(例如 OOK調制中無載波發出的時刻),維持芯片的電源電壓。頻無源RFID標簽一般采用反向散射的調制方法,即通過改變芯片輸入阻抗來改變芯片與天線間的反射系數,從而達到調制的目的。一般設計天線阻抗與芯片輸入阻抗使其在未調制時接近功率匹配,而在調制時,使其反射系數增加。常用的反向散射方法是在天線的兩個輸入端間并聯一個接有開關的電容,調制信號通過控制開關的開啟,決定了電容是否接入芯片輸入端,從而改變了芯片的輸入阻抗。一種低功耗的穩壓電路,可以提供0.95V的輸出電壓,消耗500nA的電流。在解調電路中,采用一種新的峰值檢測電路,能夠在天線信號幅度變化時解調正常進行。

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